2014年07月14日

デジタルのもろさ

binary.jpg


「いまさら聞けない」なんとかというものがあります。

老婆心ながら、そういう人のために、本日は「デジタルのもろさ」と題して日頃思っていることを要約して記事を書きます。

世はデジタル全盛のようで、遅れた人の代名詞をアナログ人間とと言ったりするようですが、本当にそう思っているとしたら、デジタルの本質を理解していないことになります。

■デジタルの心臓部

心臓部という言い方は適切でないかも知れませんが、言いたいことは次の図の一番上にある正確なクロックのことです。
正しい形のパルス波(矩形波)の連続を作り出して、これがデジタル機器が動作するすべての元になるわけです。
映画のフィルムの横に空いている、コマを正確に送る四角の穴のようなものと言えます。

clock.jpg


デジタルのクロックは、発振回路と呼ばれる電気回路から発生されますが、これを正確に作りだすために、最も安定した振動をするものとして、水晶発振子が使われてきました。

いくつものデジタル機器があると、それぞれの機器はクロックを発振する回路を持っています。

昔はこの発振周波数が低かったので、それぞれのデジタル機器の発振回路の整合性は問題にならなかったのですが、パソコンの計算部(CPU)の周波数が高くなってきた現在は、クロックのずれが問題となってきました。
つまり、基本となるクロックがAのデジタル機器とBのデジタル機器とではピッタリ合わなくなってきたのです。
このずれのことをジッタといいますが、今日ではしばしばジッタという言葉が出てきます。

ところで、クロックを生成する時、水晶発振子を使うと言いましたが、この回路を支えているのはアナログの電源です。
だから、電源が安定していることは非常に大切なわけです。
デジタルを支えている大元は、アナログであるというところが重要なわけです。
温度変化、振動など環境の変化に動じないことが大切です。

また、発生されたクロックの波形がきれいな矩形をしていないと、1か0かの読み誤りをすることになり、誤動作の原因になります。

■デジタル機器の誤動作は如何にして起こるか

機械に組み込むICチップの形をしたコンピュータをマイクロコンピュータと言いますが、今やこのマイクロコンピュータはあらゆるところに使われています。

最近の自動車にもたくさん使われていますが、これは凄いことだと思っています。
なぜなら、自動車ほどコンピュータにとって悪い環境はそうはないだろうと思うからです。

コンピュータは最終的には1か0のどちらかを読み取って動作しています。
この1か0の連続を4つずつまとめて、1バイトと読んでいますが「0000」は16進数の「0」です。
「1111」は16進数の「F]です。

111000101010・・・

と言った連続があるとすると、始めから4つずつ区切って「1110」は16進数の「7」、次の「0010」16進数の「2」です。
しかし、雷が発生したり、自動車のエンジンの部分から発生するノイズが漏れて、衝撃波が先頭に「1」として入ってしまうと、はじめは「1110」であったものが、ひとつずれて「1111」となってしまいます。これは16進数の「F」です。

以下すべて、後ろにずれて数字の意味がみな違ってしまいます。
昔は運転していた自動車が突如、暴走したということがありました。
これは、たった一つの衝撃波でコンピュータの解読が変わってしまったからだと思います。

雷を人工的に発生する装置を作っている会社があります。
これは、自動車用のマイクロコンピュータをテストするために使います。

電気洗濯機にもマイクロコンピュータが入っていますが、誤動作したら、洗濯物がひどい状態になることでしょう。

一休さんの話を思い出しました。
玄関に次のような表示がありました。

ここではきものをぬぐこと

これを、ある人は「ここでは、着物をぬぐこと」と読み、玄関で着ているものを脱ぎ始めたという笑い話です。

コンピュータにはそういう恐れがあるので、十分注意をする必要があります。


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posted by edlwiss at 00:29 | Comment(2) | TrackBack(0) | 情報処理(IT)
この記事へのコメント
 怖い話のようにも思えました。日本人が心すべき記事をありがとうございます。
 日本語は便利な言葉でありますが、情報力のある言葉だと思います。通信路の誤りがなくても、頭の良い人なら意図的に庶民に誤解させる文章や発言ができる言語です。言語の特性である便利さはモロバの剣です。日本語の罪ではなく、騙すために言葉を操る人に罪があるのでしょう。仕方が無い。
 言ったものが得な、罰は小さいまたは無いのが日本国。野次など恥です。女性に失礼だけでなく、男にもです。誰にでも野次はいけません。学校でも、生徒さんも。野次が好きな国民を育てかねない、野次がある議会があるのが情けない。
 悪いものは悪い。野次はどんな状況でも嫌いです。だから野球で大成しなかったのだと自己弁護したいのです。でも、だらしない男だと言えるのです。(笑)
 野次が一番無いスポーツは相撲でしょう。モンゴル人のスポーツのようですが、やはり日本の国技は相撲です。野次が無い、ガッツポーズは禁止、観客は応援だけのスポーツだから。男は黙って自己主張。
 相撲をワールドカップにして欲しい日本人がここに居ます。変なコメントになりました。失礼しました。
Posted by tsuguo-kodera at 2014年07月14日 16:59
デジタルは便利な一方で、一瞬で記録が失われる恐れがあるという不安が拭いきれません。

よく壊れるものとして、ハードディスクがありますが、問題はデータの救出です。

家族の大切な写真が入っているのでと言われますが、復旧の確約はできません。

最近、災害に遭った書類の復元をやっていた名人がいましたが、目視で復元できるのは紙の記録だからでしょう。

戦場のカメラマンも、フイルム時代では焼け焦げたカメラから映像を救出できたことがありましたが、デジタル時代ではもろさが出るように思います。
Posted by dolce at 2014年07月14日 21:18
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